廣泛負荷聚集商運營機制和綜合效益分析

劉軍會 王江波 趙文杰 楊欽臣 吳威辰

摘要：廣泛負荷聚集商作為新型電力市場主體，對優(yōu)化電力系統(tǒng)運行、降低供給側(cè)調(diào)峰成本具有重要意義。本文提出廣泛負荷聚集商參與電力市場運營的長效機制，并定性分析廣泛負荷聚集商整合需求側(cè)資源帶來的綜合效益?？蔀閺V泛負荷聚集商在我國實踐和推廣提供一定的借鑒。

關(guān)鍵詞：需求側(cè)資源；廣泛負荷聚集商；運營機制；綜合效益分析

前言

傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)平衡以及調(diào)峰和備用等輔助服務(wù)依靠電力供應(yīng)側(cè)提供。由于傳統(tǒng)機組的調(diào)峰容量、爬坡速率和起停時間約束，當負荷變化的幅度和速率變化較大時，可能造成機組頻繁起?！敖?。同時用戶側(cè)資源參與市場調(diào)節(jié)需要滿足特定的性能要求以及容量門檻，中、小型電力用戶或裝機容量較小的分布式電源因無法滿足參與條件而被閑置，參與市場的程度不高。

廣泛負荷聚集商把一定區(qū)域內(nèi)的居民用戶，小型工、商業(yè)用戶以及零散的分布式電源、儲能集中管理和運營，為其提供參與市場的途徑，綜合效益顯著，實施前景廣闊。

一、需求側(cè)資源

1.主動負荷

售電商和用戶以合同的形式將電力價格及相關(guān)補償金額確定下來，通過對用戶進行電價或激勵刺激，使用戶在系統(tǒng)峰值時或者緊急狀態(tài)下按合同要求轉(zhuǎn)移或削減負荷。

2.儲能設(shè)備

儲能設(shè)備在電能供需不平衡及發(fā)電設(shè)備故障時，具有良好的調(diào)節(jié)能力和極高的可控性?？赏ㄟ^可中斷負荷合同、分時電價等需求側(cè)響應(yīng)項目，為系統(tǒng)提供調(diào)峰、備用等輔助服務(wù)。

3.分布式電源

分布式電源，是單純的電力提供者。除了燃氣輪機等可控分布式電源，還包括以風(fēng)電、光伏為代表的不可控式分布式電源。

二、運營機制研究

廣泛負荷聚集商作為中介，不僅要整合需求側(cè)響應(yīng)資源并提供市場入口，同時還要和其他電力系統(tǒng)參與者交易或參與組織市場，收集需求并響應(yīng)市場信號。其管理范圍覆蓋主動負荷、儲能設(shè)備和分布式電源在內(nèi)的所有需求側(cè)資源。

1.主動負荷

主動負荷主要是用電量較大的大型工、商業(yè)用戶。運營形式主要有以下兩種：（1）直接參與輔助服務(wù)市場，將可中斷負荷以非旋轉(zhuǎn)備用、替代備用或者補充能源的形式參與競標，其中非旋轉(zhuǎn)備用與替代備用服務(wù)只能參與日前和小時前的輔助服務(wù)市場，補充能源服務(wù)只能參加實時平衡市場。（2）參與負荷削減計劃，在缺電時響應(yīng)電網(wǎng)運行調(diào)度的負荷削減安排，用戶將按月獲得補償以獎勵其在用電緊缺時退出運行或減少用電負荷。

2.儲能設(shè)備

電動汽車是可移動儲能設(shè)備的代表，運營形式主要有以下兩種：（1）激勵型需求響應(yīng)主要是利用電動汽車的移動儲能特性，通過對用戶進行獎勵或誘導(dǎo)等措施調(diào)動電動汽車用戶參與削峰填谷。（2）價格型需求側(cè)響應(yīng)是利用電力消費者對價格的知覺，通過制定隨時間變動的價格政策引導(dǎo)電動汽車用戶改變充放電行為。

3.分布式電源

分布式電源可以靈活部署和迅速替代發(fā)電側(cè)資源，基于智能電網(wǎng)中先進的傳感與控制技術(shù)，利用其他可控性較高的需求側(cè)資源來配合運行，降低分布式發(fā)電的隨機性和波動性。

三、綜合效益分析

經(jīng)濟效益。廣泛負荷聚集商組織需求側(cè)資源參與電力市場運營，通過負荷曲線的調(diào)整和高成本、高能耗電源的替代，為電力系統(tǒng)發(fā)電側(cè)節(jié)約發(fā)電及備用、調(diào)峰成本。

系統(tǒng)運行效益。廣泛負荷聚集商組織需求側(cè)資源參與電力市場運營，一方面改善系統(tǒng)的負荷曲線，提高電力系統(tǒng)可靠性；另一方面，消納可再生能源，提高分布式可再生能源運行的可靠性。

節(jié)能環(huán)保效益。廣泛負荷聚集商通過提供多樣化、有針對性的價格與激勵機制，減少用戶在系統(tǒng)高峰時段的用電需求，為消費者提供了一種節(jié)約成本、提高收益的消費方式。

社會效益。作為新型市場主體，廣泛負荷聚集商的出現(xiàn)和發(fā)展將帶動整個電力行業(yè)的轉(zhuǎn)變和發(fā)展，創(chuàng)造就業(yè)崗位甚至帶動一批相關(guān)新興行業(yè)的發(fā)展。

四、結(jié)語

廣泛負荷聚集商是新型電力市場主體，對主動負荷、分布式電源、儲能設(shè)備的有效組織和管理可以降低整個電力系統(tǒng)的運行成本，優(yōu)化系統(tǒng)的運行方式，并帶來一定的節(jié)能環(huán)保和社會效益。我國的售電側(cè)市場處于開放初期，應(yīng)充分考慮需求側(cè)資源特點，促進廣泛負荷聚集商在我國的實踐與發(fā)展。